土壤典型PPCPs污染及與重金屬Cd的聯(lián)合毒性及機(jī)理.pdf

1、本文以目前使用量最大的兩種多環(huán)麝香(佳樂麝香HHCB和吐納麝香AHTN)和鎘(Cd)作為研究對(duì)象,選取小麥(Triticum aestivum)為受試植物,研究土壤中多環(huán)麝香和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)小麥種子發(fā)芽、根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)的急性毒性；以及低濃度長(zhǎng)期暴露后小麥幼苗葉綠素(CHL)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)等生理生化指標(biāo)的變化情況。為了進(jìn)一步闡明復(fù)合污染的毒性作用機(jī)理,

2、本文對(duì)佳樂麝香和鎘在小麥植株各部分的累積量進(jìn)行了研究；同時(shí),研究了佳樂麝香在中國(guó)典型土壤上的吸附一解吸性能以及重金屬對(duì)佳樂麝香吸附一解吸性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:單一多環(huán)麝香和Cd與小麥根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)抑制率之間具有良好的劑量-效應(yīng)關(guān)系。根據(jù)回歸得到的EC50值可知,種子發(fā)芽率、根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)三指標(biāo)對(duì)多環(huán)麝香和Cd的敏感性順序正好相反。HHCB和Cd、AHTN和Cd組成的復(fù)合污染對(duì)小麥根伸長(zhǎng)抑制的ECso值為0.530 T

3、Umix和0.614 TUmix,顯著低于1 TUmix,因此,多環(huán)麝香和Cd復(fù)合污染對(duì)小麥根伸長(zhǎng)的抑制表現(xiàn)為協(xié)同作用。
　　 在單一HHCB脅迫下,暴露初期CHL含量表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的兩階段變化趨勢(shì),暴露中、后期CHL含量隨HHCB濃度升高而降低；MDA含量在小麥葉片和根組織中表現(xiàn)為不同的變化趨勢(shì),在小麥葉片組織中隨污染物濃度的升高而升高,而在小麥根組織中高濃度長(zhǎng)期脅迫則會(huì)導(dǎo)致MDA含量顯著降低；小麥葉片和根組織中

4、的抗氧化防御系統(tǒng)具有一定的自我保護(hù)能力,但是隨著暴露時(shí)間和污染物濃度的增加,自我保護(hù)能力逐漸喪失,造成植物組織的氧化損傷。
　　 在HHCB和Cd的復(fù)合污染條件下,CHL含量隨HHCB濃度的升高而降低,并顯著低于控制組及單一Cd污染處理組；在小麥葉片組織中MDA含量大多高于單一Cd污染處理組；在小麥根組織中,低濃度短期暴露使復(fù)合污染處理組MDA含量高于單一Cd污染處理組,但是隨著暴露時(shí)間和污染物濃度的增加,復(fù)合污染處理組MDA含

5、量低于單一Cd污染處理組。從CHL和MDA含量的變化可以看出,HHCB和Cd的復(fù)合污染造成氧化脅迫加劇。AHTN和Cd的復(fù)合污染也造成了類似的結(jié)果。
　　 HHCB在植株根部累積量大于莖和葉中的累積量,由于HHCB的高親脂性,HHCB更易累積于脂質(zhì)含量較高的部位。潮土中小麥對(duì)HHCB累積量高于褐土,而潮土中小麥對(duì)Cd的累積量則低于褐土。在潮土中,Cd能促進(jìn)HHCB在小麥根部的累積,抑制HHCB在小麥莖和葉中的累積；在褐土中,Cd

6、對(duì)HHCB在小麥植株根、莖和葉三部分的累積都起到促進(jìn)作用。除此之外,HHCB可顯著促進(jìn)Cd在小麥植株的累積。
　　 HHCB在三種典型土壤中的吸附-解吸數(shù)據(jù)均可由Freundlich模型擬合,說明HHCB在土壤表面的吸附表現(xiàn)為非線性吸附。在相同的HHCB平衡濃度下HHCB在土壤表面的吸附量大小順序?yàn)樽厝?潮土>紅壤,這與土壤有機(jī)質(zhì)含量大小順序一致。重金屬Cd抑制HHCB在三種土壤表面的吸附,而Cu則促進(jìn)HHCB的吸附。分析HHC